[發(fā)明專利]一種航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法

在審

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• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113759969A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 宮峰勛;水孝敏;余啟東;馬艷秋
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法。其包括航空器以某一恒定馬赫數巡航速度持續(xù)加速，經巡航平飛航段到達下降頂點時獲得極限馬赫數；從下降頂點開始保持等馬赫數的速度下降，在高度轉換點以最大校準速度下降，即當航空器到達10000英尺的高度轉換點時，速度降低至250節(jié)；隨后航空器保持250節(jié)的速度勻減速下降，最后減速到最終進近定位點的限制速度；根據關鍵航經點參數，求解每個關鍵航經點的高度和航空器距跑道著陸點的距離，繪制連續(xù)下降進近航跡即為連續(xù)下降進近的最短航經等步驟。本發(fā)明在航空器連續(xù)下降進近過程中，使用最小發(fā)動機推力，可最大程度采用低阻構型實施連續(xù)下降，從而減少下降過程中燃油消耗和排放。

技術領域

本發(fā)明屬于民用航空技術領域，特別是涉及一種航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法。

背景技術

航班數量的大幅度增加使得機場周邊居民受到航空器噪聲、尾氣排放的影響日益嚴重。為減小、降低航空器的影響，國際上相關研究人員已啟動連續(xù)下降進近(ContinuousDescent Approach,CDA)技術與飛行程序方面的研究。所謂連續(xù)下降進近是指一種發(fā)動機處于空轉(待機)或接近空轉狀態(tài)的航空器從一個相對高度層下降而無須水平飛行的程序。同時，連續(xù)下降進近(CDA)也是一種航空器運行技術，其允許在保障航空器安全運行、省略水平飛行的范圍內，航空器利用最小推力從一個最佳位置點下降到達，且與公開的飛行程序和空中交通管制(ATC)指令相兼容。確切地說，通過連續(xù)下降進近可以使航空器在進近中以較高高度和速度飛行，從而有效地節(jié)省燃油、減少污染物的排放并且減少噪音污染。

雖然CDA技術能夠有效降低噪音污染和燃油消耗，減輕空管人員工作負擔，降低航空器運行過程中可控撞地的風險等諸多優(yōu)點，但是由于CDA要求航空器僅可能按照本身所規(guī)劃的最優(yōu)下降剖面飛行，基于一些風向變化等的因素，該剖面存在一定不確定性，出于安全考慮，必須增大終端區(qū)的航空器間隔，這樣就人為降低了空域和跑道容量，因此目前只有在低密度的空域或者是不繁忙的時段，連續(xù)下降進近技術才獲得應用。所以為推廣、精確實施CDA程序，航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經成為必須解決的問題。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法包括按順序進行的下列步驟：

1)進入終端區(qū)后，航空器以某一恒定馬赫數的巡航速度持續(xù)加速，經巡航平飛航段ΔS1到達下降頂點WP2時獲得極限馬赫數M_max；

2)從下降頂點WP2開始保持等馬赫數的速度下降，并在高度轉換點WP5以最大校準速度下降，即當航空器到達10000英尺的高度轉換點WP5時，飛行速度降低至250節(jié)；

3)隨后航空器保持250節(jié)的速度勻減速下降，最后減速到最終進近定位點G的限制速度；

4)根據設置的關鍵航經點參數，求解每個關鍵航經點的高度H和航空器距跑道著陸點的距離S，然后以距離S作為橫坐標，以高度H作為縱坐標繪制出連續(xù)下降進近航跡，該連續(xù)下降進近航跡即為連續(xù)下降進近的最短航經。

在步驟4)中，所述關鍵航經點參數、高度H和航空器距跑道著陸點的距離S如表1所示：

表1、連續(xù)下降進近航跡的關鍵航經點參數

在步驟4)中，所述連續(xù)下降進近的最短航經對應的下降速度剖面呈現“階躍梯形”，即先躍升、保持、再階梯下降的狀態(tài)。

本發(fā)明提供的航空器連續(xù)下降進近航跡的最短航經生成方法具有如下優(yōu)點：在航空器連續(xù)下降進近過程中，航空器使用最小的發(fā)動機推力，可最大程度采用低阻構型實施連續(xù)下降，從而可減少下降過程中的燃油消耗和排放，時間最短，噪聲最小。

附圖說明